论文摘要：区分服务在ATN QoS中的应用研究

为了满足世界范围内民航业务的迅猛增长，国际民航组织(ICAO)于1983年提出了CNS/ATM———通信、导航、监视和空中交通管理的概念，其中全球化、无缝隙的互联网络——航空电信网(ATN)是提供航空数据通信服务的基本设施和基础网络，它将满足空管和各类航空企业的通信需求，成为未来航空数据通信基础设施。 ATN网络并非是一种新的通信规程的通信网络，而是一个通过集成多种数据子网而实现统一数据传输服务的互联网络，是全球地空一体化的航空专用通信网络。根据航空通信的特点，ATN网络还能够针对不同的业务需求，提供不同的数据传输服务。由于ATN网络服务提供多种多样的服务，所以QoS对于航空通信而言非常重要，其如何有效实施仍是航空电信网的主要课题之一。不同的航空用户对服务质量的要求不同，如有些用户要求传输的实时性，有些要求传输过程中低丢包率等，因此航空电信网应该能为航空用户提供QoS服务，以满足各用户的要求。在航空电信网中，一般是以用户传输数据的优先级来体现QoS要求的高低，优先级高的用户需要高质量的服务，而普通优先级用户则需要一般质量的服务就可以了。 为了解决航空通信QoS问题，区分业务体系结构以其便于扩展，简化信令，对业务流的分类颗粒度更粗的特点，使区分业务结构体系成为移植在ATN中实现QoS的不二选择。ICAO ACP于08年10月发布了ATN QoS的指导方案，其中的推荐模型是区分服务体系结构。这说明区分服务体系结构应用于航空电信网成为了ATN的QoS研究的热点问题。 本文通过对ATN和TCP/IP协议体系的研究，以及对两者数据包的比较，两者在协议结构上具有相似性，具备映射的可行性。通过对ATN over DiffServ网络模型的结构、安全和功能的分析研究，ATN over DiffServ模型可以更简单和高效的实现ATN QoS。最后本文对QoS三大问题之一的拥塞问题进行的重点研究，考虑到ATN的拥塞控制是基于路由器的明确流量控制，提出了一种基于优先级的主动队列管理算法的改进。为了验证ATN over DiffServ网络模型能否为ATN用户提供QoS服务，以及改进的队列管理方法是否可以改善QoS服务，在OPNET Modeler环境中建立相应的网络模型进行仿真验证，得出的仿真结果表明ATN over DiffServ可以实现ATN中的QoS服务，而改进的队列管理方法使QoS服务更为合理。从而验证了此网络模型和改进的队列管理方法的正确性。

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